Das Klimamodell liefert eine datengesteuerte Antwort auf das Hauptziel der Klimaforschung

A neue Forschungsstudie von der University of Alabama in Huntsville, einem Teil des University of Alabama Systems, befasst sich mit einer zentralen Frage der Klimawandelforschung: Wie viel Erwärmung kann durch die Zugabe von Kohlendioxid in die Atmosphäre durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe und andere Aktivitäten als Lebensstandard erwartet werden? weltweit zunehmen?

Roy Spencer, Forschungswissenschaftler am UAH Earth System Science Center, und Dr. John R. Christy, Direktor des UAH Earth System Science Center und Klimatologe des Staates Alabama, haben zehn Jahre lang ein eindimensionales Klimamodell entwickelt, um diese schwer fassbare Frage zu beantworten.

Ihre neueste Forschungsstudie wurde in der Septemberausgabe 2023 veröffentlicht Theoretische und angewandte Klimatologie Zeitschrift mit dem Titel „Effektive Klimasensitivitätsverteilungen aus einem 1D-Modell der globalen Ozean- und Landtemperaturtrends, 1970–2021“.

Das Klimamodell von Spencer und Christy, das auf objektiven Messdaten basiert, stellte fest, dass Kohlendioxid im Vergleich zu anderen Klimamodellen keinen so großen Einfluss auf die Erwärmung der Atmosphäre hat.

„Seit über 30 Jahren konnten sich Dutzende hochentwickelte computergestützte Klimamodelle, die auf Theorien basieren, nicht auf eine Antwort einigen. Deshalb haben wir unser eigenes eindimensionales Klimamodell entwickelt, um eine Antwort zu liefern“, sagt er. Spencer.

Aktuelle Klimamodelle schwanken in der Größenordnung der Erwärmung, die als Reaktion auf eine Verdoppelung des atmosphärischen Kohlendioxids entsteht, um mehr als das Dreifache, von 1,8 bis 5,6° Celsius. Diese Erwärmungsreaktion auf die Verdoppelung des Kohlendioxids wird als „effektive Klimasensitivität“ bezeichnet. Die Bestimmung seines Ausmaßes war jahrzehntelang unklar.

Im Vergleich zu anderen aktuellen Klimamodellen näherten sich die Forschungsergebnisse des eindimensionalen Klimamodells von Spencer und Christy dem unteren Ende des Bereichs, nämlich 1,9° Celsius. Der niedrigere UAH-Wert weist darauf hin, dass die Klimaauswirkungen steigender Kohlendioxidkonzentrationen deutlich geringer sind als bei anderen Klimamodellen.

„Eine wichtige Annahme unseres Modells sowie der komplexeren Modelle anderer ist, dass der gesamte Klimawandel vom Menschen verursacht wird“, erklärt Spencer. „Wenn die jüngste Erwärmung teilweise natürlicher Natur ist, würde dies die Klimasensitivität weiter verringern.“

Was dieses an der UAH entwickelte Modell von anderen unterscheidet, ist, dass es auf tatsächlichen Beobachtungen der Erwärmung basiert und nicht auf theoretischen Annahmen darüber, wie das Klimasystem auf steigende Treibhausgase reagiert.

Das eindimensionale Klimamodell verwendet eine Vielzahl von Beobachtungsdatensätzen zur Erwärmung der Tiefsee und des Landes zwischen 1970 und 2021 sowie die damit verbundenen Unsicherheitsbereiche. Diese Datensätze führten zu einer Reihe von Schätzungen der Klimasensitivität, die auf grundlegenden Konzepten der Energieeinsparung basieren.

„Der 52-Jahres-Zeitraum seit 1970 ist entscheidend. Er stellt den Zeitraum der schnellsten Erwärmung dar, mit dem größten Vertrauen in die Beobachtungsdaten der Tiefseeerwärmung“, erklärt Spencer.

Die Ergebnisse der Forschung von Spencer und Christy zeigten auch eine Periode mit dem schnellsten Wachstum des atmosphärischen Kohlendioxids. Dies liegt daran, dass ihr Klimamodell die Wärmespeicherung in tieferen Landschichten berücksichtigt, was andere Klimamodelle ignorieren.

Ein entscheidender Vorteil ihres einfachen Modells besteht darin, dass es Energie spart.

„Es sollte eine Anforderung sein, die jedes physikbasierte Modell der globalen Erwärmung erfüllen muss“, sagt Spencer. „Aktuelle computergestützte Klimamodelle haben weiterhin Schwierigkeiten, diesen Aspekt zu erreichen.“

Das Modell ist so einfach, dass andere Wissenschaftler es problemlos an aktualisierte oder verbesserte globale Temperaturmessungen anpassen können, sobald diese verfügbar sind.